(57)【要約】  センサ信号の連続的な変化を反映した信号が得られ、しかも後段の演算にかかる構成や処理を簡易化することができる２線式伝送器を提供する。センサ信号Ｖ1に基づくアナログ電圧信号Ｖ3を伝送路Ｎ１に出力する２線式伝送器を、伝送路Ｎ1と伝送路Ｎ2との間の中間電位を生成する中間電位生成回路（１００）と、センサ信号Ｖ1とフィードバック信号Ｖ2とが供給されるオペアンプ（１０１）と、オペアンプ（１０１）によって出力される制御信号に基づいて、伝送路Ｎ1から伝送路Ｎ2へ流れる電流Ｉ3を生成する電流源（１０２）とによって構成する。このとき、制御信号が、オペアンプ（１０１）が、センサ信号Ｖ1とフィードバック信号Ｖ2とが等しくなるように制御する。
2011048786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に基づくアナログ電圧信号を第１伝送路に出力する２線式伝送器であって、前記第１伝送路と第２伝送路との中間電位を生成する中間電位生成回路と、
前記入力信号と前記中間電位とが供給される増幅器と、
前記増幅器によって出力される制御信号に基づいて、前記第１伝送路から前記第２伝送路に流れる電流を生成する電流生成回路と、
を含むことを特徴とする２線式伝送器。
【請求項２】
前記第１伝送路は、
第１抵抗素子を介して電源に接続されることを特徴とする請求項１に記載の２線式伝送器。
【請求項３】
前記増幅器は、
入力された前記入力信号と前記中間電位とが等しくなるように、前記制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の２線式伝送器。
【請求項４】
前記中間電位信号生成回路は、
前記第１伝送路と前記第２伝送路との間に直列接続された第２抵抗素子と第３抵抗素子とを含み、前記第２抵抗素子と前記第３抵抗素子との間において前記中間電位を生成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項５】
前記電流生成回路は、前記中間電位に基づき、前記電流を生成する電流源を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項６】
前記アナログ電圧信号は、前記第１伝送路を介して前記増幅器に電力として供給されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項７】
前記第１伝送路に接続され、前記アナログ電圧信号を受信する受信機をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項８】
前記入力信号がアナログ信号である場合、前記入力信号をデジタル信号に変換して加工する加工回路と、
前記加工回路によって加工されたデジタル信号を、アナログ信号に変換して前記増幅器に出力するデジタル・アナログ変換回路と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項９】
前記入力信号はセンサから出力されるセンサ信号であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項１０】
前記センサ信号を出力するセンサをさらに含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項１１】
前記第１伝送路に接続される前記第１抵抗素子と、前記第１抵抗素子に接続される前記電源と、をさらに含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２線式伝送器にかかり、入力信号、例えばセンサによって検出されたセンサ信号、をアナログ信号として出力する２線式伝送器に関する。
【背景技術】
【０００２】
２線式伝送器は、流量や圧力といった物理量を検出し、検出値（以降、「センサ信号」と記す）を出力する機器である。センサ信号をアナログ電圧信号に変換して出力する２線式伝送器としては、例えば、特許文献１に記載された２線式伝送器が挙げられる。
図５は、２線式伝送器の従来技術を説明するための図である。図示した２線式伝送器１０は、センサＳによって出力されるセンサ信号Ｍ１、Ｍ２を増幅するオペアンプ１と、オペアンプ１から出力されたセンサ信号Ｖｓｎｓの電圧値に応じて接続先が切り替えられるスイッチ３と、スイッチ３に接続された抵抗素子５、６、７を備えている。また、２線式伝送器１０は、基準電圧発生部４と、スイッチ３に接続される抵抗素子６、抵抗素子７の大きさによって出力電流Ｉｏｕｔが変化するオペアンプ２を備えている。
センサＳは、例えば、磁気、温度、圧力といった物理量を検出するセンサである。【０００３】
図５に示した２線式伝送器１０は、以下のように動作する。
オペアンプ１は、連続的に変化するセンサ信号Ｖｓｎｓを出力する。センサ信号Ｖｓｎｓが所定の閾値を超えると、スイッチ３の接続先が抵抗素子６から抵抗素子７に切り替わる。オペアンプ２の出力信号Ｖｏｕｔとグラウンド（ＧＮＤ）の電位差は、抵抗素子５、スイッチ３に接続されている抵抗素子６または抵抗素子７によって分圧される。分圧された電位に応じた信号は、フィードバック信号Ｖｆｂとしてオペアンプ２に入力される。オペアンプ２は、基準電圧発生部４によって生成されると基準電圧Ｖｒｅｆとフィードバック信号Ｖｆｂの電圧値を等しくするように動作する。【０００４】
このため、オペアンプ２は、フィードバック信号Ｖｆｂの電圧値が上昇すると、出力電流Ｉｏｕｔを増加させるように動作する。このとき、出力信号Ｖｏｕｔは、基準電圧Ｖｒｅｆとフィードバック信号Ｖｆｂの電圧値とが等しくなるように低下する。
一方、フィードバック信号Ｖｆｂが低下すると、オペアンプ２は出力電流Ｉｏｕｔを減少させるように動作する。この結果、オペアンプ２の出力信号Ｖｏｕｔは、基準電圧Ｖｒｅｆとフィードバック信号Ｖｆｂとが等しくなるように上昇する。【０００５】
図６は、従来の２線式伝送路における、センサ信号と出力信号との関係を示した図である。図６の縦軸は出力信号Ｖoutを示し、横軸は２線式伝送器の抵抗Ｒを示している。２線式伝送器の抵抗Ｒと出力信号Ｖｏｕｔの関係は、次の式（１）で表される。式（１）において、Ｒ０は図示した抵抗素子５の抵抗値、Ｒは、スイッチ３によって選択される、抵抗素子６、抵抗素子７のいずれか一方の抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）である。
Ｖｏｕｔ＝Ｖｒｅｆ＋（Ｒ０／Ｒ）・Ｖｒｅｆ                        …（１）
センセＳから出力されるセンサ信号Ｖｓｎｓは、連続的に変化する。そして、センサ信号Ｖｓｎｓが所定のしきい値を超えた場合に、スイッチ３の接続先が抵抗素子６から抵抗素子７に切り替えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＵＳＰ  ６４３７５８１  Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した式（１）によれば、センサ信号Ｖｓｎｓが連続的に変化するにも関わらず、出力信号Ｖｏｕｔが離散的に変化する。このため、従来の２線式伝送器は、出力信号Ｖｏｕｔがセンサ信号Ｖｓｎｓに比例せず、センサ信号Ｖｓｎｓを反映した出力信号Ｖｏｕｔを得ることができない。図６では、抵抗素子として抵抗素子６、７以外に複数有する場合を示しているので、離散的な複数の出力信号Ｖoutの値が示されている。【０００８】
この点を解消するため、従来の構成では、出力信号Ｖｏｕｔを後段のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：図示せず）に入力させ、ＣＰＵにおいて出力信号Ｖｏｕｔをさらに演算処理する必要があった。
本発明は、上記した点に鑑みて行われたものであり、センサ信号を連続的なアナログ信号に変換することにより、センサ信号の連続的な変化を反映した信号が得られ、しかも後段の演算にかかる構成や処理を簡易化することができる２線式伝送器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するため、本発明のある態様によれば、入力信号（例えば図１に示したセンサ信号Ｖ1）に基づくアナログ電圧信号（例えば図１に示した出力信号Ｖ3）を第１伝送路（例えば図１に示した伝送路Ｎ1）に出力する２線式伝送器であって、前記第１伝送路と第２伝送路（例えば図１に示した伝送路Ｎ2）との中間電位を生成する中間電位生成回路（例えば図１に示した抵抗素子１０３、１０４）と、前記入力信号と前記中間電位とが供給される増幅器（例えば図１に示したオペアンプ１０１）と、前記増幅器によって出力される制御信号に基づいて、前記第１伝送路から前記第２伝送路に流れる電流を生成する電流生成回路（例えば図１に示した電流源１０２）と、を含む２線式伝送器が提供される。【００１０】
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、第１伝送路が、第１抵抗素子（例えば図３に示した抵抗素子１０７）を介して電源（例えば図３に示したＶcc）に接続されることが望ましい。
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記増幅器が、入力された前記入力信号と前記中間電位とが等しくなるように、前記制御信号を出力することが望ましい。【００１１】
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記中間電位信号生成回路が、前記第１伝送路と前記第２伝送路との間に直列接続された第２抵抗素子（例えば図１に示した抵抗素子１０３）と第３抵抗素子（例えば図１に示した抵抗素子１０４）とを含み、前記第２抵抗素子と前記第３抵抗素子との間において前記中間電位を生成することが望ましい。
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記電流生成回路が、前記中間電位に基づき、前記電流を生成する電流源を含むことが望ましい。【００１２】
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記アナログ電圧信号が、前記第１伝送路を介して前記増幅器に電力として供給されることが望ましい。
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記第１伝送路に接続され、前記アナログ電圧信号を受信する受信機（例えば図３に示したＣＰＵ受信器１０６）をさらに含むことが望ましい。【００１３】
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記入力信号がアナログ信号である場合、前記入力信号をデジタル信号に変換して加工する加工回路（例えば図４に示したＡ／Ｄ変換回路４０１、デジタル演算器４０２）と、前記加工回路によって加工されたデジタル信号を、アナログ信号に変換して前記増幅器に出力するデジタル・アナログ変換回路（例えば図４に示したＤ／Ａ変換回路４０３）と、をさらに含むことが望ましい。【００１４】
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記入力信号が、センサ（例えば図１に示したセンサＳ）から出力されるセンサ信号であることが望ましい。
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記センサ信号を出力するセンサをさらに含むことが望ましい。
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記第１伝送路に接続される前記第１抵抗素子と、前記第１抵抗素子に接続される前記電源と、をさらに含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、伝送路と基準伝送路との間の中間電位と、入力信号とを増幅器に出力し、この信号に基づいてアナログ電圧信号を生成することができる。増幅器は、入力された入力信号と中間電位とが等しくなるように動作する。このため、増幅器の出力が入力信号に応じて変化するので、入力信号を反映したアナログ電圧信号を得ることができる。また、この信号から、例えばセンサによって検出された温度、磁気、圧力などの情報を容易に抽出することができる。このため、入力信号、例えばセンサ信号の連続的な変化を反映した信号が得られる２線式伝送器を提供することができる。【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、第１抵抗素子を介して伝送路に外部からの電源を接続したので、アナログ電圧信号が出力される伝送路の電位を適正に保つことができる。また、伝送路が外部の電源とショートすることを防ぐこともできる。
請求項３に記載の発明によれば、伝送路と基準伝送路との間の中間電位と、入力信号とを増幅器に出力し、この信号に基づいてアナログ電圧信号を生成することができる。増幅器は、入力された入力信号と中間電位とが等しくなるように動作する。このため、増幅器の出力が入力信号に応じて変化するので、入力信号を反映したアナログ信号を得ることができる。【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、中間電位生成回路が、伝送路と基準伝送路との間に直列接続された第２抵抗素子と第３抵抗素子とを含み、第２抵抗素子と第３抵抗素子との間から中間電位を出力するので、増幅器から出力された出力信号の電圧範囲が基準電圧等に制限されることがない。
請求項５に記載の発明によれば、電流生成回路が、中間電位に基づいて電流を生成する電流源を含むから、伝送路と基準伝送路との間の電位を簡易に制御することができる。【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、アナログ電圧信号が、伝送路を介して増幅器に供給されるから、増幅器の入力系統を２系統にし、回路構成を簡易化することができる。
請求項７に記載の発明によれば、伝送路に接続される受信機をさらに設けたので、伝送路に出力されるアナログ信号から例えばセンサによって検出された検出値を直接得ることができる。このため、受信器以降の段における入力信号、例えばセンサ信号の演算を簡易化することができる。【００１９】
請求項８に記載の発明によれば、入力信号がアナログ信号である場合、入力信号をデジタル信号に変換して加工し、加工されたデジタル信号をアナログ信号に変換して増幅器に出力することができる。このため、例えば、入力信号、例えばセンサ信号のオフセットや感度の補正を容易に行って、任意の特性のアナログ信号を出力することができる。
請求項９に記載の発明によれば、センサによって検出された温度、磁気、圧力などの情報を容易に抽出することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、センサを含むコンパクトな２線式伝送器が実現できる。
請求項１１に記載の発明によれば、抵抗素子及び抵抗素子に接続される電源を含むコンパクトな２線式伝送器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１の２線式伝送器を説明するための回路図である。
【図２】本発明の実施形態１の出力信号とセンサ信号との関係を示した図である。
【図３】本発明の実施形態２の２線式伝送器を説明するための回路図である。
【図４】本発明の実施形態３の２線式伝送器を説明するための回路図である。
【図５】２線式伝送器の従来技術を説明するための図である。
【図６】従来の２線式伝送路における、センサ電圧と出力電圧との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態１、実施形態２、実施形態３について図面を用いて説明する。
（実施形態１）
・回路構成
図１は、本発明の実施形態１の２線式伝送器を説明するための回路図である。図示した２線式伝送器は、センサＳを備えている。センサＳは、例えば、磁気、温度、圧力といった物理量を検出し、センサ信号Ｖ１として出力するセンサである。ここで、２線式伝送器は、センサＳを備えているとしたが、２線式伝送器には含まず外部に別途センサＳを備える構成としてもよい。
【００２２】
２線式伝送器は、入力信号（例えば、センサ信号Ｖ１）をアナログ電圧信号に変換して伝送路に出力する２線式伝送器であって、伝送路Ｎ１と基準伝送路Ｎ２との間の中間電位を生成する中間電位生成回路１００と、センサ信号Ｖ１と中間電位とが供給されるオペアンプ１０１と、オペアンプ１０１によって出力される信号ｏに基づいて、アナログ電圧信号である出力信号Ｖ３を生成する電流源１０２と、を含んでいる。このような構成において、中間電位はオペアンプ１０１にフィードバックされることから、以降、本実施形態ではフィードバック信号Ｖ２と記す。
【００２３】
オペアンプ１０１は、入力されたセンサ信号Ｖ１とフィードバック信号Ｖ２とが等しくなるように、伝送路Ｎ１と基準伝送路Ｎ２との間の電位を制御する信号ｏを生成する。電流源１０２は、オペアンプ１０１の制御信号ｏによって出力電流Ｉ３を変化させる。
また、中間電位生成回路１００は、伝送路Ｎ１と基準伝送路Ｎ２との間に直列接続された抵抗素子１０３と抵抗素子１０４とを含み、抵抗素子１０３と抵抗素子１０４との間からフィードバック信号Ｖ２を出力している。
【００２４】
センサＳから出力されたセンサ信号Ｖ１の信号線はオペアンプ１０１の反転入力端子に接続される。また、フィードバック信号Ｖ２の信号線はオペアンプ１０１の非反転入力端子に接続されている。オペアンプ１０１の出力端子は電流源１０２に接続されている。以上の構成及び中間電位生成回路１００は、いずれも電源の供給線となる伝送路Ｎ１と基準伝送路Ｎ２との間に接続されていて、伝送路Ｎ１からは出力信号Ｖ３にかかる電力の供給を受け、基準伝送路Ｎ２からはＧＮＤ電位にかかる電力の供給を受けている。
なお、実施形態１の２線式伝送器は、出力信号Ｖ３がプルアップされるように外部電源が図示しない抵抗素子を介して伝送路Ｎ１に接続され、基準伝送路Ｎ２はＧＮＤに設置される。
【００２５】
・動作
次に、以上述べた２線式伝送器の動作について説明する。
出力信号Ｖ３とＧＮＤの電位差は、抵抗素子１０３、抵抗素子１０４によって分圧される。フィードバック信号Ｖ２は、抵抗素子１０３、抵抗素子１０４に分圧された電圧を示す信号である。オペアンプ１０１は、センサ信号Ｖ１、フィードバック信号Ｖ２が等しくなるように動作する。
具体的には、オペアンプ１０１は、センサ信号Ｖ１が上昇すると、出力電流Ｉ３を減少させて出力電圧Ｖ３を上昇させるように電流源１０２を制御する。この動作により、抵抗素子１０３、１０４に流れる電流が増加してフィードバック信号Ｖ２が上昇する。出力電流Ｉ３の減少分はセンサ信号Ｖ１の上昇分に対応しているから、センサ信号Ｖ１の上昇に応じてフィードバック信号Ｖ２が上昇し、センサ信号Ｖ１、フィードバック信号Ｖ２は等しくなる。すなわち、オペアンプ１０１の出力信号Ｖ３は、センサ信号Ｖ１とフィードバック信号Ｖ２とが等しくなるように上昇する。
【００２６】
一方、センサ信号Ｖ１が低下すると、オペアンプ１０１は、出力電流Ｉ３を増加させて出力電圧Ｖ３を低下させるように電流源１０２を制御する。この動作により、抵抗素子１０３、１０４に流れる電流が減少してフィードバック信号Ｖ２が低下する。出力電流Ｉ３の増加分はセンサ信号Ｖ１の低下分に対応しているから、センサ信号Ｖ１の低下に応じてフィードバック信号Ｖ２が低下し、センサ信号Ｖ１、フィードバック信号Ｖ２は等しくなる。すなわち、出力信号Ｖ３は、センサ信号Ｖ１とフィードバック信号Ｖ２が等しくなるように低下する。
【００２７】
上記動作におけるセンサ信号Ｖ１と出力信号Ｖ３の関係は、次の式（２）で表される。なお、式（２）において、Ｒ０は抵抗素子１０３の抵抗値、Ｒ１は抵抗素子１０４の抵抗値である。
Ｖ３＝（１＋（Ｒ０／Ｒ１））・Ｖ１                        …式（２）
上記した式（２）によれば、本実施形態の２線式伝送器では、センサ信号Ｖ１が連続的なアナログ電圧信号に変換されることが明らかである。
図２は、式（２）によって表される出力信号Ｖ３とセンサ信号Ｖ１との関係を示した図であって、縦軸に出力信号Ｖ３を、横軸にセンサ信号Ｖ１を示している。図２によれば、センサ信号Ｖ１が連続的なアナログ電圧信号に変換される、すなわち、出力信号Ｖ３がセンサ信号Ｖ１に比例していることが分かる。
【００２８】
以上述べた実施形態１によれば、伝送路Ｎ１と基準伝送路Ｎ２との間の中間電位に関するフィードバック信号Ｖ２と、センサ信号Ｖ１とをオペアンプ１０１に出力し、この信号に基づいてアナログ電圧信号を生成することができる。オペアンプ１０１は、入力されたセンサ信号Ｖ１とフィードバック信号Ｖ２とが等しくなるように伝送路Ｎ１と基準伝送路Ｎ２との間の電位を制御するから、伝送路Ｎ１と基準伝送路Ｎ２との間の電位がセンサ信号Ｖ１に応じて変化する。このため、オペアンプ１０１の出力がセンサ信号Ｖ１に応じて変化するので、センサ信号Ｖ１を反映したアナログ信号を得ることができる。また、この信号から、センサＳによって検出された温度、磁気、圧力などの情報を容易に抽出することができる。
【００２９】
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態２の２線式伝送器を説明するための回路図である。なお、実施形態２では、図３中に示した構成のうち、図１に示した構成と同様の構成については同様の符号を付し、説明を一部略するものとする。
・構成
実施形態２の２線式伝送器は、図１に示した実施形態の２線式伝送器に受信機ＣＰＵ１０６を接続して構成されている。また、図３では、伝送路Ｎ１に接続された外部電源Ｖｃｃや抵抗素子１０７、基準伝送路Ｎ２に接続されるＧＮＤ線を明示し、２線式伝送器が使用されている状態を表すものとする。２線式伝送器は、外部電源Ｖｃｃから抵抗素子１０７、伝送路Ｎ１を介して出力信号Ｖ３にかかる電力の供給を受ける。
【００３０】
ここで、２線式伝送器は外部電源Ｖｃｃや抵抗素子１０７を備える構成としてもよく、２線式伝送器内には含まず外部に別途備える構成としてもよい。
受信器ＣＰＵ１０６は、２線式伝送器の出力信号Ｖ３を入力し、センサＳによって検出された物理量の大きさや強度等を検出する構成である。図３の回路では、２線式伝送器の内部で電流源１０２以外のすべての電流源をまとめて電流源１０５と表現し、出力電流Ｉ３以外のすべての電流の総和をＩ４として示すものとする。
【００３１】
・動作
次に、実施形態２の２線式伝送器の動作を説明する。
実施形態２の２線式伝送器の出力信号Ｖ３は、抵抗素子１０７を介して外部電源Ｖｃｃにプルアップされている。センサ信号Ｖ１が低下して出力電流Ｉ３が増加すると、実施形態２では、抵抗素子１０７における電圧降下が増加して出力信号Ｖ３の電圧が低下する。このため、実施形態２では、センサ信号Ｖ１の低下に応じて連続的に低下する出力信号Ｖ３を得ることができる。
一方、センサ信号Ｖ１が上昇して出力電流Ｉ３が減少すると、抵抗素子１０７における電圧降下が減少し、出力信号Ｖ３の電圧が上昇する。このため、実施形態２では、センサ信号Ｖ１の上昇に応じて連続的に上昇する出力信号Ｖ３を得ることができる。
したがって、実施形態２の２線式伝送器は、センサ信号Ｖ１を、センサ信号Ｖ１に比例する連続的なアナログ電圧信号Ｖ３に変換することができる。
また、受信機ＣＰＵ１０６は、２線式伝送器からの出力信号Ｖ３を受信することにより、センサＳによって検出された温度、磁気、圧力等に関する情報を得ることができる。
【００３２】
以上述べた実施形態１、２に対し、図５に示した従来技術では、出力信号Ｖｏｕｔが離散的、かつセンサ信号Ｖｓｎｓに比例していないため、受信機ＣＰＵが出力信号Ｖｏｕｔから温度、磁気、圧力などの情報を抽出するために複雑な演算を行う必要がある。一方、実施形態２の２線式伝送器では、出力信号Ｖ３がセンサ信号Ｖ１に比例するアナログ信号であるから、受信機ＣＰＵは単純な演算でセンサ信号に含まれる情報を抽出することができる。
また、従来技術では出力信号Ｖｏｕｔの電圧を基準電圧Ｖｒｅｆ以下にすることができないが、実施形態２の２線式伝送器ではそのような制約はない。実施形態２は、抵抗素子１０３及び抵抗素子１０４の値を変えることにより、出力信号Ｖ３の電圧を任意に得ることができる。
【００３３】
（実施形態３）
図４は、本発明の実施形態３の２線式伝送器を説明するための回路図である。なお、実施形態３では、図４中に示した構成のうち、図１に示した構成と同様の構成については同様の符号を付し、説明を一部略するものとする。
・構成
実施形態３の２線式伝送器は、図１に示した実施形態１の２線式伝送器に、Ａ／Ｄ変換器４０１、デジタル演算器４０２、Ｄ／Ａ変換器４０３を追加して構成されている。また、実施形態３の図４においても、２線式伝送器の内部で電流源１０２以外のすべての電流源をまとめて電流源１０５と表現し、出力電流Ｉ３以外のすべての電流の総和をＩ４として示すものとする。
【００３４】
・動作
センサ信号Ｖ１はＡ／Ｄ変換器４０１によってデジタル信号に変換される。変換後のデジタル信号は、デジタル演算器４０２によって演算処理された後、Ｄ／Ａ変換器４０３によってアナログ信号Ｖ１’に変換される。このような実施形態３によれば、センサ信号Ｖ１を任意の特性のアナログ信号Ｖ１’に変換した後に、実施形態１と同様の処理をすることができる。
実施形態３は、例えば、センサ信号のオフセットや感度を補正した後、出力信号Ｖ３に変換する場合に有利である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明した本発明は、センサによって検出された検出値を反映して連続的に変化する信号を得ることが望ましい２線式伝送器であれば、どのような２線式伝送器にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００  中間電位生成回路
１０１  オペアンプ
１０２、１０５  電流源
１０３、１０４、１０７  抵抗素子
１０６  ＣＰＵ受信機
４０１  Ａ／Ｄ変換器
４０２  デジタル演算器
４０３  Ｄ／Ａ変換器
【図１】
2011048786.tif 000003
【図２】
2011048786.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011048786.tif 000006
【図５】
2011048786.tif 000007
【図６】
2011048786.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月15日(2011.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
以上の課題を解決するため、本発明のある態様によれば、入力信号（例えば図１に示したセンサ信号Ｖ１）に基づくアナログ電圧信号（例えば図１に示した出力信号Ｖ３）を第１伝送路（例えば図１に示した伝送路Ｎ１）に出力する２線式伝送器であって、前記第１伝送路と第２伝送路（例えば図１に示した伝送路Ｎ２）との中間電位を生成する中間電位生成回路（例えば図１に示した抵抗素子１０３、１０４）と、前記入力信号と前記中間電位とが供給される増幅器（例えば図１に示したオペアンプ１０１）と、前記増幅器によって出力される制御信号に基づいて、前記第１伝送路から前記第２伝送路に流れる電流を生成する電流生成回路（例えば図１に示した電流源１０２）と、を含み、前記増幅器が、入力された前記入力信号と前記中間電位とが等しくなるように、前記制御信号を出力する２線式伝送器が提供される。
［００１０］  また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、第１伝送路が、第１抵抗素子（例えば図３に示した抵抗素子１０７）を介して電源（例えば図３に示したＶｃｃ）に接続されることが望ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の２線式伝送器は、上記した発明において、前記入力信号がアナログ信号であり、前記入力信号をデジタル信号に変換して加工する加工回路（例えば図４に示したＡ／Ｄ変換回路４０１、デジタル演算器４０２）と、前記加工回路によって加工されたデジタル信号を、アナログ信号に変換して前記増幅器に出力するデジタル・アナログ変換回路（例えば図４に示したＤ／Ａ変換回路４０３）と、をさらに含むことが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に基づくアナログ電圧信号を第１伝送路に出力する２線式伝送器であって、前記第１伝送路と第２伝送路との中間電位を生成する中間電位生成回路と、
前記入力信号と前記中間電位とが供給される増幅器と、
前記増幅器によって出力される制御信号に基づいて、前記第１伝送路から前記第２伝送路に流れる電流を生成する電流生成回路と、
を含み、
前記増幅器は、
入力された前記入力信号と前記中間電位とが等しくなるように、前記制御信号を出力することを特徴とする２線式伝送器。
【請求項２】
前記第１伝送路は、
第１抵抗素子を介して電源に接続されることを特徴とする請求項１に記載の２線式伝送器。
【請求項３】
前記中間電位生成回路は、
前記第１伝送路と前記第２伝送路との間に直列接続された第２抵抗素子と第３抵抗素子とを含み、前記第２抵抗素子と前記第３抵抗素子との間において前記中間電位を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の２線式伝送器。
【請求項４】
前記電流生成回路は、
前記中間電位に基づき、前記電流を生成する電流源を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項５】
前記アナログ電圧信号は、前記第１伝送路を介して前記増幅器に電力として供給されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項６】
前記第１伝送路に接続され、前記アナログ電圧信号を受信する受信機をさらに含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項７】
前記入力信号がアナログ信号であり、前記入力信号をデジタル信号に変換して加工する加工回路と、
前記加工回路によって加工されたデジタル信号を、アナログ信号に変換して前記増幅器に出力するデジタル・アナログ変換回路と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項８】
前記入力信号はセンサから出力されるセンサ信号であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項９】
前記センサ信号を出力するセンサをさらに含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【請求項１０】
前記第１伝送路に接続される前記第１抵抗素子と、前記第１抵抗素子に接続される前記電源と、をさらに含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の２線式伝送器。
【国際調査報告】
2011048786.tif 000009
2011048786.tif 000010